110kV某线缺陷段电缆更换改造施工技术分析

110kV某线缺陷段电缆更换改造施工技术分析

骆东平

身份证号码;441481198509261158 深圳市输变电工程有限公司

摘要：本文以110kV琵丰Ⅱ线电缆更换改造施工为例，重点分析施工过程中电缆识别、电缆敷设的设备、技术选择，对电缆更换改造中的技术难题如电缆的识别与标定、电缆敷设中的弯曲等提出应对方法，提升了电缆的运行稳定度。

关键词：110kV电缆；改造；施工技术

一、工程概况及更换施工特点

工程概况：琵丰Ⅱ线110 kV电缆已运行近多年，由于电缆铺设的时间久远、铺设环境较差，电缆外护套试验一直没有进行，从而导致电缆安全运营监控手段的缺乏，对当前电缆是否保持正常绝缘尚未可知。部分电缆外护套与铝护套局部腐烂，存在较为重大的安全隐患。因此，为了提升电缆运行稳定度，在深圳市供电局有限公司的统一部署下，切除110kV琵丰Ⅱ线8#工井至9#工井段三相旧的110kV电缆及相应的6个110kV电缆接头，在原路径上重新敷设新电缆、在原8#、9#接头工井内重新制作新电缆接头6个，重新敷设新电缆接头对应的电缆护套系统同轴电缆长度约90 米。

施工特点：（1）施工现场为创景人行道，道路车辆、人口密集，目前整个施工场地需相关部门沟通，并设置围栏才能满足施工需求。所以改造施工时间较为紧张且零散，施工作业复杂性随之上升，诸如电缆的铺设，新线电缆的建设应该是一次性到位，但这里只能根据实际情况分为几个阶段，并且要细化到每天敷设的长度、未到位电缆的存放位置、已敷设电缆如何临时保护等。

（2）老旧电缆的识别难度大。琵丰Ⅱ线电缆铺设多年，由于多种原因，电缆通道中的电缆标识不完整，并且随着后期新的专业和功能要求，电缆通道中的新电缆几乎已经填满了电缆通道的空间，因此很难沿着电缆路径从电缆通道逐一检查并标识。最大的难点是如何保证110KV高压电缆的断开并确定相应的电缆，防止出现设备停机和安全事故。

二、电缆识别技术分析

整个改移的首要工作是详细标定既有电缆，通过各种试验确认电缆的首尾端与图纸一致，并且能在电缆通道内无电缆标识的地方正确找出该电缆，进行详细标识，保证断开电缆的正确性。

HCI识别机的应用：

信号源、接收器和指示表三个部分组成了识别机，接收器在对某一电缆进行信号检测时，另外的电缆线上的信号会呈现出电流小且电流反方向运动的特点，指示表的读数的变化，识别判断被测电缆的运行情况。对于可能存在问题的电缆某段，将柔性夹钳上的箭头朝向电缆的远端，夹钳在该段电缆上依次夹住，并查看指示表。当目标电缆有外层金属保护，且电缆的两端有接地线时，无论电缆的型号，均依照图示进行操作：

操作流程为：（1）查看电缆两端的接地线的接地部分是否完整。（2）识别机的黑色线与系统地连接。（3）识别机红色线与电缆线芯的其中一相连接，并将这一相的远端接地。

如果目标电缆没有外层金属保护，操作流程与前文相同，依照图示操作：

HCI识别机只有经过专业培训的有相应资质证书的技术人员才能进行电缆识别工作，使用前应检查发射机与接收机是否正常。在识别故障电缆时，首先通过连续性测试检查绝缘电阻最高的相是否有断线，确认无断线后再连接红色连接线。出现故障的电缆在故障发生的地方通常有严重的燃烧现象。利用电缆故障测试仪的高压单元，使电缆故障测试仪的高压单元以周期性放电的方式对故障电缆相施加高压脉冲。故障现场有火花和刺耳的放电声。此时，一般不使用HCI识别。【1】

电缆刺扎器的使用：

电缆刺扎器是为电缆检测专门设计的刺扎器材，在操作规范的前提下能够有效保证电缆刺扎工作的安全。电缆刺扎器由射钉器和遥控器两部分组成：射钉器由控制元件、电路和机械发射部件组成，仿照射钉枪的工作原理，方便使用；遥控器则是保证作业人员以安全的方式操作射钉器进行电缆刺扎、识别工作。

操作流程：

（1）在施工现场寻找安全稳定的接地点，如果没有合适的接地点，则选择合适的位置打地钉，然后连接安全地线；

（2）将射钉器的电源关闭，将钢钉从枪口用射钉器自带的金属杆顶入底部；

（3）用与识别机匹配的电缆夹将射钉器与测试电缆的目标区域连接，取出枪弹夹装填枪弹，将枪弹装入枪弹夹，并装进枪膛。

（4）当打开射钉器的电源开关时，“上膛”状态的LED灯会亮起。拉出遥控器天线，操作遥控器的人离电缆2米以上，同时按遥控器A键和D键，刺扎器收到遥控指令，自动工作，当“试扎”灯闪烁时，说明试扎成功，如果“试扎”灯没有闪烁，则继续按下A和D键直至成功，同时听到轻微的爆炸声，说明试扎成功。完成后，刺扎器会自动亮起“上膛”灯，为下次刺扎工作做好准备。

（5）试扎工作完成后，最重要也是首先要做的就是确认被试电缆已经断电，然后才能够进行测试装置的拆除工作。

三、电缆敷设

（1）110kV线路铺设工程按下列流程进行:场地勘察→施工准备→清理旧电缆沟内河沙→老线路处理→新建线路铺设→搭建工棚→新导线安装→旧电缆头制作→新电缆保护接地柜安装→新接地同轴电缆连接→旧电缆检查→送电。

（2）电缆敷设前，应彻底清理隧道，电缆输送机、滑轮机、导向板等等配套设施，做到合理布局，电缆的存放应该保证其安全性，对电缆牵引绳和联轴点详细检查，确保电缆的存放不会受到损害，后续铺设不会受到影响。其次，对铺设电缆所需的导轮、滑轮的布局进行全面检查，位置是否合理、架设是否牢固，尤其是电缆弯曲处用以防止电缆牵引时损伤的导轮的稳定性。要仔细检查整条线路的绞车、电缆鼓制动器以及通信。另外，施工人员根据设计图纸，对光缆铺设规定路线沿途的配套设施和电缆本身开展了细致的勘测，确定整条光缆线路铺设所需的宽度和线路间的连接位置，而且对光缆敷设的电气标准、性能和参数等详细审定和记录，制定出详实的现场作业方案，经供电部门和施工部门的共同审核后，印制成此次工程项目的指导性文件。

（3）在电缆安装施工中，随着地形情况的变化，将会产生很多次的弯曲。如果电缆弯曲的曲度偏小，电缆外的保护层就会产生损伤。因此，应注意对会产生弯曲的电缆的敷设进行控制，确保其弯曲程度在一个合适的范围内。根据调研和测算，将本次琵丰线电缆改造工程中电缆铺设的最小弯曲半径设置为不小于2.5m。而当电缆遇到不可更改的条件而二次转弯，其弯曲半径计算公式为：L=。（R：电缆允许弯曲半径（R≥2.5米），X：电缆连二次转弯宽度）

电缆线路在拐弯时，其弯曲部分内侧要受到侧向压力，要注意其压力不能过大，以防压偏电缆造成损伤，建议按4900N/m考虑，以防万一，电缆牵引时所产生的侧压力可按P=T/R估算。式中P为电缆所受侧压力（N/m），T为电缆牵引力（N），R为电缆在拐弯处的弯曲半径（m）。【2】

（4）敷设电缆穿过琵丰线沿途的马路时，配备HBB保护管对电缆进行保护，防止电缆铺设施工以及后续的使用中电缆损坏；当电缆与通讯线路发生交汇时，也应使用HBB保护管，且电缆和通讯线路之间的距离应该大于0.5米。

四、实验验证

由于本次110kV电缆线路是新旧电缆混合线路，根据GB50150-2016《电气装置安装工程 电气设备交接试验标准》及Q/CSG114002-2011《电力设备预防性试验规程》规定，橡塑电缆优先采用20～300H，交流耐压试验，64/110kV电力电缆采用试验电压Us=1.6U=102.4kV；t=60min。【3】

试验频率及电抗器电流计算； f=，I=2πfCUs，考虑使用2节电抗器并联：128kV；30A/节；22.64H/节。经计算可得：110kV琵丰电缆线路：

【1】单回单相耐压：f单回单相=47.38Hz，I单回单相=30.40A；【2】单回两相耐压：f单回两相=33.51Hz，I单回两相=42.99A；【3】单回三相耐压：f单回三相=27.36Hz，I单回三相=52.65A。

按照GB50150-2006《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》及Q/CSG114002-2011《电力设备预防性试验规程》规定，橡塑电缆优先采用20～300Hz交流耐压试验。【4】同时考虑2个电抗器电流为60A，设备实际谐振频率为20～300Hz及线路PT的额定频率50Hz，本次110kV琵丰Ⅱ线电缆线路敷设采用方案符合要求。

五、结语

（1）HCI电缆识别器和电缆刺扎器的应用有效解决了电缆更换改造中电缆标识断开作业难，易引发安全事故的问题；

（2）经过试验验证，琵丰2线缺陷段电缆更换改造在规定时间内顺利完工，达到国家和行业标准。提高了供电可靠性，保证了居民用电安全。

参考文献

【1】周志勇.电力电缆施工安装中应注意的几个问题[J].中国高新技术企业，2008(04):193+195.

【2】李宗廷.电力电缆施工手册[M].北京：中国电力出版社.2015

【3】易小飞. 分析110kV架空输电线路迁移改造电缆线路施工[J]. 中小企业管理与科技,2019(35):183-184.

【4】 周双亚,应安娜,卢俊. 浅谈市政电缆沟改造和电缆迁移的设计与施工方案[J]. 建筑工程技术与设计,2015(27):985-985,1311. DOI:10.3969/j.issn.2095-6630.2015.27.960.